硅溶胶粘结剂与制壳工艺解读
硅溶胶的生产工艺
硅溶胶的生产工艺
硅溶胶是一种具有高比表面积和多孔结构的材料，广泛应用于催化剂、吸附剂、填充剂、分离材料等领域。
下面介绍硅溶胶的生产工艺。
硅溶胶的生产工艺主要包含溶胶制备、成胶和干燥三个步骤。
首先是溶胶制备。
硅溶胶一般采用二氧化硅作为原料，可以选择多种方法制备溶胶，如酸碱中和法、扩散沉淀法、溶胶聚合法等。
其中，酸碱中和法是最常用的方法。
通过将硅酸盐溶液与酸或碱反应，生成胶体颗粒，然后经过洗涤、过滤、干燥等工艺步骤，制得硅溶胶。
第二步是成胶。
成胶是指使溶胶中的颗粒形成三维网络结构，形成凝胶的过程。
成胶一般需要通过加热、增加胶凝剂浓度或者调节溶液pH值等方式实现。
在成胶过程中，溶胶颗粒之间的交联作用会逐渐加强，形成稳定的凝胶结构。
成胶的温度和时间与凝胶的性质密切相关，需要根据具体的制备要求进行调控。
最后是干燥。
干燥是为了去除凝胶中的剩余水分，使凝胶形成固体硅溶胶。
常用的干燥方法有空气干燥法、真空干燥法和喷雾干燥法等。
其中，真空干燥法在硅溶胶制备中较为常用。
通过将凝胶置于真空条件下，利用真空低压使凝胶内部的水汽蒸发，将水分从凝胶中脱除。
干燥的温度和时间也是需要根据具体的制备要求进行控制的。
总结来说，硅溶胶的生产工艺主要包括溶胶制备、成胶和干燥三个步骤。
通过合理选择原料和工艺参数，可以制备出具有理想性能的硅溶胶材料。
不同的制备方法和条件会影响硅溶胶的结构、孔径和比表面积等性质，因此在工艺过程中需要根据具体的应用要求进行调整和优化。
硅溶胶工艺制壳浆的浓度
硅溶胶工艺制壳浆的浓度硅溶胶工艺制壳浆的浓度，这听起来是不是有点高大上？别担心，今天咱们就轻松聊聊这玩意儿。
想象一下，你在厨房里做一道美味的菜，浓度就像调味料的比例，太多了味道太重，太少了又淡得像水。
这硅溶胶可不是随便的东西，得讲究浓度，才能做出理想的壳浆。
听上去是不是很复杂，其实不然，咱们一起来拆解这个话题。
硅溶胶就是用来制作那些耐高温、抗腐蚀的材料，简直就是工业界的小帮手。
你可以把它想象成一种神奇的液体，就像魔法药水一样。
浓度对它的作用就像是盐对菜肴的影响，太淡的硅溶胶，就好比没加盐的汤，喝上去没滋味；而浓度过高，嘿，像是盐放得太多，让人喝水都舌头发麻。
每种材料都有它的黄金比例，找到这个比例，才能达到完美的效果。
说到浓度，咱们得聊聊怎么调配。
你可以用水稀释硅溶胶，想象成你给果汁加水，不同的水量，就能调出不同的口感。
稀一点的可以用来喷涂，浓一点的则适合做模具。
很多人可能不知道，浓度高的硅溶胶在制壳过程中，会形成更坚固的壳，像是给作品披上了一层保护衣。
可别小看这层保护衣，真的是能挡风遮雨的好东西。
在实际应用中，不同的项目对浓度的要求也不一样。
比如说，有些高温合金铸造的时候，浓度得足够高，才能确保最终的铸件质量。
而有些小型的零部件，浓度可以稍微低一点，成本也能控制得更好。
就像选择衣服一样，春夏秋冬，得根据天气来选择合适的衣服，不然就得忍受冷风刺骨或者大汗淋漓。
调配浓度的时候，得有点耐心。
想想你在调味的时候，那盐撒多了就全毁了，硅溶胶也一样，浓度稍微不对，就得重来。
先试一小部分，做个小实验，看看效果，没必要一上来就搞大工程。
你可以把它看成一场化学实验，满怀期待地等待最后的结果。
还有一个重要的点，就是搅拌。
浓度均匀了，壳浆的性能才能更稳定。
想象一下，奶茶里得把珍珠和牛奶搅拌均匀，才能喝到那种顺滑的口感。
硅溶胶的搅拌也是这样，得保证每一滴都能发挥它的作用，这样才能确保壳浆在干燥后不会出现瑕疵。
哎，提到这儿，忍不住想起一个小故事。
硅溶胶生产工艺
硅溶胶生产工艺硅溶胶是一种高分散的颗粒状或球形的无机无色凝胶物质，其化学式为SiO2·nH2O，是由Silica基本单位构成。
硅溶胶的制备工艺是将棕榈椰壳或稻草等脱去有机质后，进行煅烧，使得有机物质排出，形成高度分散的SiO2球形粒子，即为硅溶胶。
硅溶胶生产工艺至关重要，下面将详细介绍硅溶胶生产工艺的流程。
一、原材料加工硅溶胶原材料可采用二氧化硅物料、稻草灰、棕榈壳、稻壳、橡胶木屑等，其主要成分均为二氧化硅(SiO2)。
其中棕榈壳、稻草等最为常见。
首先将原材料进行杂物清理、破碎、筛选、平整等工作，为下一步的工艺制备提供干净、整齐、规格一致的原材料。
二、酸洗、洗涤原材料的酸洗和洗涤是为了去除原材料中的杂质和替代矿物元素，如钙(Ca)、锰(Mn)、镁(Mg)等，从而提高硅溶胶的纯度，预处理中主要选择采用酸渍法。
其步骤为：将原材料用硫酸或盐酸浸泡1~2 min，再用水洗涤至中性并半干，最后干燥至适当含水率。
三、煅烧预处理后的原材料放入煅炉中进行大量的干燥、煅烧。
该步骤主要是制备出凝胶球体原料，通常采用一体化煅炉，将原材料放在煅炉内部360度旋转煅烧，温度通常在1000℃左右，时间线上03小时至10小时不等。
该步骤不仅要求包括煅炉的温度、时间、料量及搅拌风速等设备因素，还需要对原材料进行充分预处理、煅炉退火速率要控制得当，以保证其具有均匀、完整的球形外形。
四、粉碎、湿法分散下面的步骤是打破这些球体原料，制备出高度分散的二氧化硅，主要是通过粉碎和分散两个步骤来完成的。
粉碎可以采用氧气气流粉碎，目的是使大球体逐渐变为小球体。
分散则是采用HCl和硅酸钠，将球体原料在罐体内充入一定的水，使其形成悬浮液，加入酸性和碱性物质，通过光学显微镜在悬浮液中观察，可以得到粒子分布的情况。
然后通过细胞破碎机或者砂磨机将分散后的原料充分乳化，得到纯净的硅溶胶液，使用过滤压滤将微细SiO2胶体拍打成一片硬盘。
五、干燥、研磨制备出的硅溶胶液通过喷雾干燥、真空干燥、半干式干燥来制备成粉末样。
硅溶胶粘结剂与制壳工艺讲义讲解学习
2-13 涂料的质量控制
流杯粘度：一定容积的涂料流尽的秒数。 国内外常用的流杯是美国的Zahn流杯4#（#004） 和5#（#005）号杯。容积为44ml，出口孔径分别 为： 4#（#004）ø4.27、 5#（#005）ø5.28，大部 分采用4#（#004）居多。
2-14 流杯粘度测定终点的确定
2-17 模组清洗
模组清洗的目的：去除熔模上的油 污、灰尘、蜡屑。对模组轻度刻蚀，以 增加涂挂性。现在用环保型水基清洗剂 如ZF-301、YQA01代替有机清洗剂：三氯 乙烷、乙醇、丁酮等。
2-18 面层涂挂
面层涂挂是制壳工艺中的关键，只有 面层涂挂均匀、完整、没有漏涂或涂料堆 积才能获得内表面光洁、坚实的型壳内表 面，并撒砂一定均匀，即使在全自制壳流 水线中机械手只完成后2～5层，面层依然 由人工控制手工涂挂。
2-2 硅溶胶涂料组成
面层涂料： 由耐火材料、粘结剂、润湿剂、 消泡剂等组成。
过渡层涂料：由耐火材料、粘结剂组成。 背层 涂料：由耐火材料、粘结剂、选择性
改性材料（石墨粉等）组成。
2-3 润湿剂的作用
润湿剂是一种表面活性剂，其分子一般 由两种性质不同的原子基因组成：一种是非 极性的亲油基因，另一种是极性的亲水基因。 如聚氧乙烯烷基醇醚（J F C）
2-15 涂挂试片的测试
涂料层厚度可用涂挂试片测定其重量。涂 片重是采用40mm×40mm×2mm的不锈钢涂挂试 片来测试，涂片重越大，表明涂层越厚。流 杯粘度与涂片重配合使用，可以更好的反映 硅溶胶涂料性能。
2-16 硅溶胶制壳工艺
硅溶胶型壳采用干燥硬化的胶凝法，
其过程如下
清洗蜡模
上涂料
撒砂
干燥
PH 运动粘度mm2/S
铸造硅溶胶工艺
铸造硅溶胶工艺硅溶胶铸造工艺，也称为熔模精密铸造，是一种高精度、高质量的铸造方法，广泛应用于不锈钢及其他合金的铸造领域。
以下是硅溶胶铸造工艺的主要步骤和特点：一、工艺流程1. 蜡模制作- 蜡料处理：包括静置脱水、搅拌蒸发脱水、静置去污等步骤，以确保蜡料的质量。
- 压制蜡模：在特定温度和压力下，将蜡料注入模具中，形成与铸件形状相同的蜡模。
2. 模组制作- 蜡模修整：对蜡模进行修整，确保表面平整光滑、无缺陷。
- 模组焊接：将多个蜡模焊接到浇口杯上，形成模组，便于后续操作。
3. 制壳- 沾浆：将模组浸入硅溶胶与石英砂制成的浆料中，形成初步型壳。
- 撒砂：在型壳上撒上石英砂，增强型壳的强度。
- 干燥：将型壳进行干燥，确保固化效果。
- 重复沾浆、撒砂和干燥过程，形成多层型壳。
4. 脱蜡- 使用蒸汽或热水将型壳中的蜡模熔掉，留下型腔。
5. 焙烧- 将型壳置于焙烧炉中，进行高温焙烧，以去除残留的水分和有机物，提高型壳的强度。
6. 浇注- 将熔融的金属液注入焙烧后的型壳中，待金属液冷却凝固后，形成铸件。
7. 清壳- 清理铸件表面的型壳，得到最终的铸件。
二、工艺特点1. 高精度：硅溶胶铸造工艺可以生产出尺寸精度和表面质量都非常高的铸件，其尺寸精度一般可达CT4-6级，表面粗糙度可达Ra1.6-3.2μm。
2. 少切削或无切削：由于铸件精度高，通常只需进行少量的机械加工或无需加工即可直接使用，大大节省了材料和加工成本。
3. 复杂形状：硅溶胶铸造工艺能够生产形状复杂、难以用其他方法加工的铸件，如喷气式发动机的叶片等。
4. 耐高温：硅溶胶铸造工艺能够生产高温合金铸件，这些铸件在高温环境下仍能保持良好的性能。
三、应用领域硅溶胶铸造工艺广泛应用于航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及工艺美术品等领域。
综上所述，硅溶胶铸造工艺是一种高精度、高质量的铸造方法，其工艺流程复杂但具有显著的优势和应用价值。
硅溶胶-水玻璃复合型壳制壳工艺
硅溶胶-水玻璃复合型壳制壳工艺1、原辅材料含量为30%，密度1.19～1.20g/cm³；S830、S1430单质硅硅溶胶SiO2≥65%，＜0.045mm（325目）；锆英粉含量为：ZrO2≥65%，0.150mm（100目）；锆英砂：ZrO2莫来石砂：无细粉，熟料，0.600～0.250mm（30～60目）；匣钵粉：0.075mm（200目）；匣钵砂：0.850～0.425mm（20～40目）；表面湿润剂：J.F.C；长效消泡剂；硅油类；结晶氯化铝；水玻璃：模数3～3.4。
2、操作工艺2.1制蜡模时采用硅油脱模；蜡模必须逐个检查，尽量不修补；模组焊接时小件采用粘结蜡；中大件采用焊刀焊接；间距适当，将带有内腔、孔、槽时，使其向外，有利于制壳、脱蜡和浇注；对带有文字、狭缝、凸缘、弯部应保持轮廓清晰；蜡模组制壳前应先吹去蜡屑、再经清洗液清洗，晾干后制壳。
2.2 涂料的配制面层采用S830单质硅硅溶胶与锆英粉，新料配制时粉液比1∶3.3，流杯粘度为40－45s，6h以后测粘度，若≥50s，逐步加硅溶胶；若粘度≤40s，逐步加入锆英粉；JFC和消泡剂在搅拌后期加入，JFC加入量为加入硅溶胶质量的0.3%－0.5%，可通过涂料的涂挂性的优劣调整；消泡剂加入量为JFC加入量的一半，并按泡多少适当地调整。
2.3 面层的配制及操作工艺：2.3.1 整个配料过程是在L型搅拌机连续运转条件下进行的，L型叶片必须超过中心，且叶片与筒边、筒底间隙约5mm；过大，在配料过程中会出现沉淀；2.3.2 先加入硅溶胶，再逐步均匀、缓慢地加入锆英粉。
如加入10包锆英粉，加入总时间必须＞2时，加完后连续搅拌8－9h，然后用流杯粘度计测粘度，直至粘度达到要求后，接着测定密度；2.3.3 测定粘度值的确定，是在筒中心、筒边分别取料，然后取其平均值；2.3.4 用玻璃片沾上涂料，对光观察，如无颗粒点则确定涂料搅拌已均匀；一般认为：每加2－3kg锆英粉；涂料粘度可提高5s左右；每加0.5kg硅溶胶，涂料粘度可降低5s左右；根据这个小规律适当加以调整；2.3.5 涂料配好以后，接着将准备好的模组进行最后检查，（如检查模头上的记号与铸件材质是否一致等。
硅溶胶
论文已发表于《有机硅材料》2010年第3期一、熔模铸造型壳微观结构的形成过程硅溶胶涂料是粘合剂硅溶胶、耐火材料粉体和少量功能助剂的混合物。
硅溶胶熔模铸造制壳的过程实质上是硅溶胶涂料的胶凝过程，然后凝胶从湿凝胶变成干凝胶。
干燥是一个关键的工艺过程，干燥过程中毛细管力的作用使得型壳的内部微观结构发生了一系列的物理和化学变化，可大体分成4个阶段；但每个阶段之间没有严格的界限，或者渐变或者交叠。
1溶胶－凝胶转变阶段硅溶胶涂料浸润模具后，由于涂层表面水分的蒸发，表面与内部间将产生湿度差，内部水分在湿度差的推动下，以液态水的形式不断向表面扩散；同时硅溶胶的胶粒不断地以胶体分散状态被析出，析出的二氧化硅胶粒以氢键结合，构成骨架，形成连通的高分子毛细管结构，最后完全丧失流动性而转变成凝胶，此时凝胶为湿凝胶。
由于蒸发过程在涂层表面进行，该干燥过程处于恒速干燥阶段，水分蒸发速率近似等于该温度下的敞口容器中水的蒸发速度，因为蒸发速率正比于ΔP=P V－P A（式中，P A为环境蒸汽压；P V为体系液体蒸汽压）。
所以环境蒸汽压，即制壳间的湿度决定了该阶段水分的蒸发速度。
同时，随着水分的蒸发，涂层体积收缩，体积收缩的速率与水分蒸发的速度可近似认为相当。
2体积收缩干燥阶段硅溶胶二氧化硅胶粒形成凝胶的固体骨架，水作为分散介质充满在其中。
硅溶胶凝胶中的水共有4种存在形式，根据胶体的扩散双电层理论，胶核外有紧密层和扩散层，每一层都有离子，所以也就会有水存在，存在于紧密层中的水就是第二种水，扩散层中的水就是第四种水，紧密层与胶核之间也会有一部分以羟基形式存在的水，而第三种水是胶团之间相互靠近引起团聚时两个胶团之间会有一部分水被包含在其中：第一种是靠氢键作用直接吸附在二氧化硅胶粒上的水，是羟基形式；第二种是靠亲水基团吸附在胶粒周围的极化水层，是水合羟基形式；第三种是被二氧化硅胶体网络结构包裹在微孔中的水，是自由水形式，但运动受阻，类似“死水”；第四种是凝胶间隙中的水，是自由水形式。
_硅溶胶铸造生产工艺解读
硅溶胶铸造生产工艺一、蜡模制作蜡料处理工艺操作守则蜡料处理流程：（静置桶I中）静置脱水→（除水桶中）搅拌蒸发脱水→（静置桶II中）静置去污1 工艺参数静置桶I 静置温度85－90℃静置时间6－8h 除水桶搅拌温度110－115℃搅拌时间10－12h 静置桶II 静置温度80－85℃静置时间＞12h 保温箱保温温度54±2℃保温时间＞24h2 操作程序2.1 检查设备、温控仪表是否处于正常工作状态。
2.2 将脱蜡釜回收的旧蜡液倒入过滤槽中过滤；再送到静置桶I中，在低于90℃下静置6－8h。
2.3 静置完毕把沉淀水放掉后，将蜡液倒入除水桶中。
2.4 除水桶中的蜡液，在110－120℃保温并搅拌，使残留水分蒸发，到目视蜡液表面无泡沫为止。
2.5 将除完水的蜡液，经过＜60目筛网过滤再放入＜90℃的静置桶II中，保温静置12h 以上。
2.6 各除水桶、静置桶应定期性的放掉其底部的残留水和脏杂物。
2.7 把静置桶II中处理好的回收蜡液送到模头压蜡机保温桶中，用于主产模头（浇道）。
2.8 根据旧腊料性能和腊料消耗情况，不定期的在静置桶II中适量加新蜡，一般在3%－5%左右。
2.9 将合格的蜡液灌入保温箱内的蜡缸中，为减少蜡缸内蜡液中的气体，先保持一段高温时期80℃/2h后降至54℃。
在54±2℃下保温24h后，方可用于压制蜡模。
3 注意事项3.1除水桶，静置桶均应及时排水、排污。
3.2经常检查各设备温控仪表的工作状况，防止失控，尤其应防止温度过高造成蜡料老化。
3.3每月检查一次蜡处理设备各导热油的液面位置，油面应距设备顶面200㎜左右，防止油溢出。
并注意检查设备有无渗油现象。
3.4经常检查环境状态，避免灰尘及外来物混入蜡料中。
压制蜡模工艺操作守则1 工艺要求室温22±2℃蜡缸温度54±2℃(大件应根据工艺要求设定)射蜡嘴温度57－64℃压射压力 4.2Mpa(42kgf/cm2）保压时间5－15s冷却水温度＜10℃2 操作规程2.1 检查压蜡机油压、保温温度、操作按钮等是否正常。